Datenverschlüsselung verstehen, um Ihre sensiblen Informationen zu schützen
Die Verschlüsselung von Daten hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Die Gründe dafür sind die Zunahme von Cyberangriffen und die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Vertraulichkeit von Daten.
Um das Potenzial dieser Technologie voll ausschöpfen zu können, muss man jedoch verstehen, worum es sich dabei handelt und wie sie konkret funktioniert.
Was ist Datenverschlüsselung? Welche verschiedenen Systeme gibt es, welche Vorteile haben sie und welche Anwendungen gibt es?
Diese Fragen werden entschlüsselt.
Datenverschlüsselung: Definition
In der Informatik wird Datenverschlüsselung als ein Verfahren definiert, bei dem Informationen verschlüsselt werden, um sie für unerwünschte Augen unverständlich zu machen.
Dazu wird ein Klartext, oder plaintext, mithilfe eines Algorithmus in einen Chiffretext, oder ciphertext, umgewandelt. Nur mithilfe eines Chiffrierschlüssels kann der Inhalt entschlüsselt werden.
Diese Technologie dient zum Schutz von :
- alle Arten von Daten :
- Strategische Daten von Unternehmen,
- Bankdaten,
- persönliche Informationen,
- Passwörter usw.
- unabhängig davon, ob sie sich auf dem Weg durch das Web befinden,
- in der Cloud gespeichert sind,
- oder "fest" aufbewahrt werden:
- auf einem Computer,
- auf einem USB-Stick,
- auf einer externen Festplatte usw.
Aufgrund dessen eignet sich die Verschlüsselung von Daten sowohl für den privaten als auch für den geschäftlichen Gebrauch.
💡 Verschlüsselung oder Chiffrierung? Es ist üblich, dass die beiden Begriffe im Web unterschiedslos verwendet werden. Puristen werden jedoch darauf hinweisen, dass es sich dabei um einen Irrtum handelt. Das Wort " verschlüsseln" gibt es in der Informatik nicht. Entschlüsselung bedeutet, dass man die Daten ohne Schlüssel entschlüsselt.
Warum werden Daten verschlüsselt?
Die Herausforderungen der Cybersicherheit
Identitätsdiebstahl, Diebstahl von Bankdaten, Hacking... Durch die Verschlüsselung von Daten können Sie sich vor Personen mit bösen Absichten schützen.
Doch Vorsicht: Hacker greifen die Verschlüsselung selbst mit böswilligen Methoden an, indem sie :
- entweder den Brute-Force-Angriff: Der Hacker testet alle möglichen Verschlüsselungen nach dem Zufallsprinzip, bis er die richtige gefunden hat;
- oder den Seitenangriff: Er nutzt die Schwachstellen in der Implementierung der Verschlüsselung aus, nicht die Verschlüsselung selbst;
- oder die Kryptoanalyse: Er versucht, die verschlüsselte Nachricht abzuleiten, ohne im Besitz des Verschlüsselungsschlüssels zu sein.
Daher ist es wichtig, lange Schlüssel (die mehr Kombinationsmöglichkeiten bieten) und Verschlüsselungssysteme zu verwenden, die vollständig erprobt sind und beherrscht werden.
Die Herausforderungen des Datenschutzes
Die Datenverschlüsselung wird in Unternehmen besonders häufig eingesetzt, weil dort eine große Anzahl sensibler Informationen gespeichert, bearbeitet und übertragen wird.
Durch die Verschlüsselung von Daten können sie auf zwei wichtige Herausforderungen im Zusammenhang mit der Vertraulichkeit reagieren:
- Strategische Herausforderungen: Businesspläne, Kundendateien, Herstellungsgeheimnisse usw. Es wäre sehr schädlich, wenn solche Informationen in falsche Hände geraten würden.
- Rechtliche Fragen: Bestimmte Berufsgruppen, z. B. im Gesundheitswesen, sind verpflichtet, die Vertraulichkeit der ihnen vorliegenden Daten zu gewährleisten.
Die Polizei von Manchester wurde 2012 [...] zu einer Geldstrafe von 120.000 £ verurteilt, weil ihr ein unverschlüsselter USB-Stick gestohlen worden war, der die Daten von etwa 1.000 Personen enthielt, die mit strafrechtlichen Ermittlungen in Verbindung standen.
Source : CNIL
Weitere Vorteile, die mit der Verschlüsselung von Daten verbunden sind.
Abschließend sei noch angemerkt, dass einige Verschlüsselungssysteme auch :
- den Ursprung einer Nachricht zu kennen,
- die Authentizität und Integrität der darin enthaltenen Informationen zu bezeugen,
- die Nichtabstreitbarkeit zu gewährleisten: z. B. die Unterzeichnung eines Vertrags durch die verschiedenen Parteien nicht in Frage zu stellen.
Die verschiedenen Systeme zur Verschlüsselung von Daten
Der symmetrische Verschlüsselungsalgorithmus
Funktionsweise
Bei diesem System wird derselbe Chiffrierschlüssel zum Ver- und Entschlüsseln der Nachricht verwendet.
💡 Die Funktionsweise sieht konkret so aus:
- Ross generiert einen geheimen Schlüssel.
- Anschließend sendet er diesen geheimen Schlüssel auf sicherem Weg an Rachel.
- Ross verschlüsselt sein Dokument mithilfe desselben geheimen Schlüssels.
- Anschließend sendet er das verschlüsselte Dokument an Rachel.
- Rachel empfängt das Dokument und entschlüsselt es mit dem zuvor erhaltenen Schlüssel.
Es gibt zwei Arten der symmetrischen Verschlüsselung:
- Flussverschlüsselung: Sie arbeitet Bit für Bit und verwendet einen Algorithmus, der kontinuierlich auf den Daten läuft. Sie ist daher besonders für die Echtzeitkommunikation geeignet.
- Blockchiffrierung: Jeder Bitblock (z. B. 64) wird in gleich große verschlüsselte Blöcke umgewandelt. Dies ist die am häufigsten verwendete symmetrische Verschlüsselungsmethode.
Vor- und Nachteile
👍 Vorteile :
Die symmetrische Verschlüsselung erfordert eine schnellere Rechenzeit. Dies ist praktisch, wenn Sie eine große Menge an Daten zu schützen haben.
Außerdem ist sie für weniger geübte Nutzer leichter zu verstehen.
👎 Nachteile:
Bei dieser Art der Verschlüsselung muss der Empfänger einen Schlüssel erhalten, was zu Sicherheitsproblemen führen kann: ein einziges Leck und alle Daten sind gefährdet. Daher ist diese Technologie am besten geeignet, wenn :
- man Dokumente für sich selbst verschlüsseln möchte,
- oder man ein geschlossenes System verwendet.
Andererseits dient die symmetrische Verschlüsselung vor allem dazu, die Vertraulichkeit der Daten zu gewährleisten, und kann nicht darüber hinausgehen.
Beispiele für symmetrische Verschlüsselungsalgorithmen.
Zu den am häufigsten verwendeten symmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen gehören :
- DES-Verschlüsselung (Data Encryption Standard): Ein Verschlüsselungssystem, das in 64-Bit-Blöcken verschlüsselt wird. Die verwendeten Schlüssel haben die gleiche Größe.
- AES-Verschlüsselung (Advanced Encryption Standard): Ein Verschlüsselungssystem, das in 128-Bit-Blöcken verschlüsselt wird. Sie beinhaltet Schlüssel unterschiedlicher Größe: 128, 192 oder 256 Bit.
- Blowfish: Verschlüsselungssystem in 64-Bit-Blöcken. Es erfordert Schlüssel unterschiedlicher Größe, die von 32 bis 448 Bit reichen.
Der asymmetrische Verschlüsselungsalgorithmus
Funktionsweise
Der asymmetrische Verschlüsselungsalgorithmus arbeitet mit zwei Schlüsseln:
- Einem öffentlichen Schlüssel: Er kann an alle weitergegeben werden und dient zur Verschlüsselung der Daten,
- einem privaten Schlüssel: um die Nachricht zu entschlüsseln.
Wenn sie "mathematisch" miteinander verbunden sind, ist es unmöglich, den privaten Schlüssel aus dem öffentlichen Schlüssel abzuleiten.
💡 Die Funktionsweise ist konkret wie folgt:
- Ross möchte Rachel eine Nachricht schicken. Er bittet sie daher um ihren öffentlichen Schlüssel.
- Rachel sendet ihren öffentlichen Schlüssel an Ross.
- Ross verschlüsselt dann seine Nachricht mithilfe von Rachels öffentlichem Schlüssel.
- Ross leitet die verschlüsselte Nachricht an Rachel weiter, die sie mit ihrem privaten Schlüssel entschlüsselt.
Vor- und Nachteile
👍 Vorteile :
Der Hauptvorteil besteht darin, dass die Risiken, die mit der Weitergabe von Entschlüsselungsschlüsseln verbunden sind, vermieden werden. Wenn nämlich eine böswillige Person den Datenaustausch abfängt, fällt sie auf den öffentlichen Schlüssel. Die Nachricht kann dann nicht entschlüsselt werden, da der private Schlüssel sicher ist.
Außerdem ermöglicht die asymmetrische Verschlüsselung die elektronische Signatur.
👎 Nachteile:
Diese Technik dauert länger und ist komplexer als die symmetrische Verschlüsselung.
Beispiele für Algorithmen zur asymmetrischen Verschlüsselung.
Zu den am häufigsten verwendeten asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmen gehören :
- Die RSA-Verschlüsselung (benannt nach ihren Gründern Rivest, Shamir und Adleman): Sie ist die am weitesten verbreitete asymmetrische Methode, da sie auf der Schwierigkeit beruht, große ganze Zahlen zu faktorisieren.
- DSA-Verschlüsselung (Digital Signature Algorithm): Dieser Algorithmus wurde ursprünglich zur elektronischen Signatur von Dokumenten verwendet.
Wie werden Daten verschlüsselt? Beispiele für Anwendungsfälle und Software zur Verschlüsselung von Daten.
Eine Vielzahl von Daten kann verschlüsselt werden , und zwar mithilfe verschiedener Tools und Software.
Hier sind einige Beispiele, die Ihnen helfen sollen, die verschiedenen Anwendungsfälle der Datenverschlüsselung zu erfassen.
Verschlüsseln Sie Ihre Kommunikation
Per E-Mail
Bei der Kommunikation per E-Mail können Nutzer von Gmail und Outlook ihre Daten bereits verschlüsseln:
- In Gmail ist der Kryptographiestandard S/MIME integriert, der funktioniert, wenn sowohl der Absender als auch der Empfänger ihn aktiviert haben;
- Outlook kann ebenfalls so konfiguriert werden, dass es das S/MIME-Protokoll in den Mailverkehr einbindet.
💡 Wenn Sie von einer stärkeren Verschlüsselung profitieren möchten, sollten Sie wissen, dass es spezielle Mailboxen gibt. ProtonMail zum Beispiel hat seinen Ruf auf die automatische Ende-zu-Ende-Verschlüsselung aufgebaut. Mit anderen Worten: Nicht einmal der Anbieter kann auf Ihre Daten zugreifen.
Per Instant Messaging
Einige Messenger-Anwendungen verwenden ebenfalls die End-to-End-Verschlüsselung und machen die Vertraulichkeit der Daten zu einem ihrer Hauptverkaufsargumente.
Ein Beispiel dafür ist Signal. Wird die App WhatsApp ersetzen, die derzeit wegen ihrer Verschlüsselungsanforderungen für Benutzerdaten umstritten ist?
Verschlüsseln Sie Ihre Passwörter
Um die Sicherheit Ihrer Passwörter zu gewährleisten, müssen Sie einen Passwortmanager verwenden, eine Software, die mit einer Verschlüsselungstechnologie ausgestattet ist.
LastPass beispielsweise verwendet den AES 256-Bit-Standard, um Ihre gesamten Daten lokal zu ver- und entschlüsseln. Alles ist absolut sicher, da selbst die Server von LastPass keinen Zugriff auf Ihr Master-Passwort und Ihren Verschlüsselungsschlüssel haben.
Verschlüsseln Sie Ihre Dokumente
Es gibt verschiedene Algorithmen, um sensible Dokumente zu verschlüsseln, die auf Ihrem Computer oder Ihrer externen Festplatte gehostet werden. Aber wie wir bereits gesehen haben, ist die symmetrische Methode immer noch am besten geeignet (es muss kein Schlüssel übertragen werden).
Zu diesem Zweck wurden spezielle Tools entwickelt. Eines der beliebtesten: 7-Zip. Es ist kostenlos und dient zur Komprimierung, aber auch zur Verschlüsselung von Dateien.
Sein Netzwerk verschlüsseln
Wie kann man sein Netzwerk verschlüsseln, um die Daten, die im Internet zirkulieren, zu schützen? Mithilfe eines VPN, einem Tool, das eine sichere Verbindung zum Internet ermöglicht, insbesondere in einem öffentlichen Wi-Fi-Netzwerk.
Dazu erstellt das VPN einen verschlüsselten Tunnel, durch den Ihre Daten zum Server des VPN-Anbieters geleitet werden. Dieser Server entschlüsselt dann Ihre Daten und sendet sie an die Website oder Anwendung zurück, auf der Sie surfen möchten.
Zu den bekanntesten Anbietern auf dem Markt gehört NordVPN mit seinem AES-256-Bit-Verschlüsselungsstandard.
Sie haben nun den Schlüssel, um die Herausforderungen der Datenverschlüsselung besser zu verstehen.
Setzen Sie in Ihrem Unternehmen bereits spezielle Tools für diesen Zweck ein? Teilen Sie uns Ihre Erfahrungen in den Kommentaren mit ;-)
Artikel übersetzt aus dem Französischen